Mô phỏng sự ảnh hưởng của tính chất đất đến quá trình lan truyền chất ô nhiễm xuống nước ngầm của các bãi rác khu vực nông thôn, lấy ví dụ một số bãi rác khu vực Giao Thủy, Nam Định

VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
36 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 
MÔ PHỎNG SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA TÍNH CHẤT ĐẤT ĐẾN 
QUÁ TRÌNH LAN TRUYỀN CHẤT Ô NHIỄM XUỐNG NƯỚC NGẦM 
CỦA CÁC BÃI RÁC KHU VỰC NÔNG THÔN, LẤY VÍ DỤ MỘT SỐ 
BÃI RÁC KHU VỰC GIAO THỦY, NAM ĐỊNH 
CN. PHẠM NGỌC ÁNH, TS. DƯƠNG THỊ TOAN 
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên 
Tóm tắt: Đối với các bãi rác thải được xây dựng 
không đảm bảo thiết kế hợp vệ sinh, việc ô nhiễm 
đất và nước xung quanh bãi rác thải là không thể 
tránh khỏi. Tuy nhiên các bãi rác không hợp vệ sinh 
còn tồn tại rất nhiều đặc biệt là các khu vực nông 
thôn. Nghiên cứu này nghiên cứu khả năng ngăn 
chặn chất ô nhiễm bằng cách sử dụng nguồn 
nguyên liệu đất sét tại chỗ được đầm đảm bảo độ 
chặt và tính thấm đạt tiêu chuẩn cho lớp đáy. Kết 
quả từ mô hình thí nghiệm và mô hình lan truyền 
bằng Geoslope đều cho thấy tầm quan trọng của 
lớp đáy bãi rác, với độ chặt lớn, hệ số thấm nhỏ có 
khả năng kìm hãm và ngăn chặn được các chất ô 
nhiễm. Đối với bãi rác GT04 với đất nền có thành 
phần độ hạt là 2% cát; 98% là hạt mịn (trong đó 
58% là bột; 40% là sét) thì cần xử lý đầm chặt đạt 
98% độ chặt tiêu chuẩn trở lên mới đảm bảo tiêu 
chuẩn mức độ lan truyền chất ô nhiễm so với quy 
chuẩn nước thải của bãi chôn lấp chất thải. 
Abstract: In unhygienic landfill, the potention of 
soil and water pollution transient from landfill could 
not be avoided. This paper has objective is to 
simulate the potential preventing pollution by using 
high soil density layer. Results from experiment and 
geoslope analyses indicate the role of the bottom 
layer having low hydraulic conductivity in 
decreassing pollution concentration. For soil layer in 
GT04 landfill, with soil component as 2% of sand; 98 
% of fine content (58% silt and 40% clay), it is 
nessessary to soil treatment at 98% of the maximum 
dry density. 
1. Giới thiệu 
Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu cuộc 
sống của con người tăng cao đã làm nảy sinh nhiều 
vấn đề nan giải trong công tác bảo vệ môi trường và 
sức khỏe cộng đồng. Lượng chất thải phát sinh gia 
tăng về số lượng, đa dạng về thành phần. Vấn đề 
quản lý và xử lý rác thải đã có nhiều tiến bộ, song 
chưa đáp ứng với yêu cầu thực tế. Đặc biệt là xử lý 
rác thải ở các vùng nông thôn, các bãi rác thải còn 
thô sơ, không được xây dựng theo tiêu chuẩn, rác 
thải đổ trực tiếp xuống nền đất, dẫn đến tình trạng 
lan truyền các chất ô nhiễm vào đất và nguồn nước 
khu vực quanh bãi rác thải. Mục tiêu của nghiên 
cứu là mô phỏng sự lan truyền một chất ô nhiễm từ 
các bãi rác thải xuống nước dưới đất ở khu vực 
Giao Thủy với các điều kiện nền đất khác nhau. 
Khu vực nghiên cứu là huyện Giao Thuỷ, là một 
trong huyện có cơ cấu ngành nghề đặc trưng của 
đồng bằng Bắc Bộ. Đây là huyện chủ yếu sản xuất 
nông nghiệp, gần đây đang có nhiều chuyển đổi từ 
nông nghiệp sang trồng trọt, chăn nuôi và các dịch 
vụ ngành nghề. Sự thay đổi cơ cấu là sự phát triển 
tất yếu và thúc đẩy phát triển kinh tế của khu vực. 
Tuy nhiên kèm theo nó là vấn đề về môi trường về 
rác thải chưa được quan tâm và phát triển một cách 
đồng bộ. Khối lượng rác từ sinh hoạt, sản xuất nông 
nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và các ngành nghề 
khác nhau không được phân loại được thu gom vào 
các bãi rác thải tập trung của từng xã [1].[2][1].[3]. 
Về bãi rác thải, tình trạng chung là các bãi rác thải 
được thiết kế thô sơ (đánh giá theo tiêu chuẩn xây 
dựng bãi rác thải rắn [1].[4]), được khoang vùng 
được lót tấm vải địa kỹ thuật, nhưng có nhiều nơi 
chỉ đổ trực tiếp ngay trên nền đất ruộng. Trong 
nghiên cứu này lựa chọn 5 bãi rác để đánh giá tình 
trạng lan truyền một số chất ô nhiễm, đó là bãi rác 
xã Hồng Thuận, Giao Hương, Giao Thiện, Bình 
Hòa, Giao Hà (bảng 1, hình 1). 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 37 
Bảng 1. Điểm khảo sát và số lượng mẫu 
STT Điếm khảo sát Tọa độ Hiện trạng 
Số lượng, kí hiệu 
Mẫu đất Mẫu nước 
1 GT01- Bãi rác xã Hồng Thuận 
20°17’32,22’’ N 
106°29’2,22’’ E 
Bãi chôn lấp rác thải, có lớp 
lót PE chống thấm 2 mẫu GT01a,b 
3 mẫu 
HT1,2,3 
2 GT02 - Bãi rác xã Giao Hương 
20°17’9,71’’ N 
106°32’56,66’’ E 
Lò đốt rác, hố chôn rác chưa 
có lớp lót chống thấm 2 mẫu GT02a,b 
3 mẫu 
GHG1,2,3 
3 GT03 - Bãi rác xã Giao Thiện 
20°18’20,85’’ N 
106°31’55,99’’ E 
Bãi chôn lấp rác thải, có lớp 
lót PE chống thấm 2 mẫu GT03a,b 
3 mẫu 
GT1,2,3 
4 GT04 - Bãi rác xã Bình Hòa 
20°15’17,09’’ N 
106°28’22,53’’ E 
Lò đốt rác, hố chôn rác có 
lớp lót PE chống thấm 2 mẫu GT04a,b 
3 mẫu 
BH1,2,3 
5 GT05 - Bãi rác xã Giao Hà 
20°15’2,95’’ N 
106°27’50,2’’ E 
Bãi chôn lấp rác thải, có lớp 
lót PE chống thấm 2 mẫu GT05a,b 
3 mẫu 
GH1,2,3 
Hình 1. Vị trí các điểm khảo sát và lấy mẫu 
2. Phương pháp nghiên cứu 
 Nghiên cứu sử dụng các phương pháp gồm 
khảo sát thực địa, xác định chỉ tiêu cơ lý của đất và 
một số chỉ tiêu môi trường trong phòng thí nghiệm, 
và phân tích sự lan truyền chất ô nhiễm trong đất và 
nước. Công tác khảo sát ngoài thực địa gồm khảo 
sát, đo đạc quy mô bãi rác, khối lượng thu nhận, 
phương thức xử lý, ghi nhận các vấn đề liên quan 
từ bãi rác gây nên. Thực hiện việc lấy mẫu nước và 
mẫu đất, kỹ thuật lấy mẫu đất và nước thải dựa 
theo các tiêu chuẩn TCVN 5999:1995, TCVN 
5297:1995. 
Phương pháp trong phòng thí nghiệm bao gồm: 
các phương pháp địa kỹ thuật (dung trọng, độ ẩm, 
khối lượng riêng, giới hạn chảy - dẻo, độ hạt, hệ số 
thấm) để đánh giá nền đất khu vực bãi rác; các 
phương pháp môi trường (pH, DO, BOD5, COD và 
một số thành phần kim loại, theo tiêu chuẩn đánh 
giá nước thải các bãi thải rắn) để xác định mức độ 
của một số chất ô nhiễm có thể lan truyền dưới đáy 
bãi rác. Các thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí 
nghiệm Địa kỹ thuật, phòng thí nghiệm Địa môi 
trường, khoa Địa chất và phòng thí nghiệm khoa 
Sinh, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học 
quốc gia Hà Nội. Phương pháp địa kỹ thuật, dựa 
theo các tiêu chuẩn hiện hành (bảng 1). Kết quả 
phân tích môi trường dựa theo tiêu chuẩn: quy 
chuẩn nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT, tiêu 
chuẩn nước tưới tiêu QCVN 39:2011/BTNMT, quy 
chuẩn nước thải của bãi chôn lấp chất thải QCVN 
25:2009/BTNMT. Phân tích sự lan truyền một số 
chất ô nhiễm bằng cách sử dụng mô hình thí 
nghiệm (hình 2) và mô phỏng lan truyền bằng phần 
mềm Geoslop. 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
38 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 
Phương pháp mô hình thí nghiệm dựa vào các 
thí nghiệm để tìm kiếm nguyên vật liệu mới trên thế 
giới như mô hình của R.T.K. Ariyawansha và nnk 
(2010); Jenna R. Jambeck và nnk (2003). Vật liệu sử 
dụng cho thí nghiệm gồm: (1) Mẫu đất lấy đất ruộng 
khu vực GT04 (xã Bình Hòa), có thành phần sét cao 
(thành phần hạt mịn 98%): đầm ở dung trọng 1,55; 
1,6; 1,65; 1,7 g/cm3, tương ứng với hệ số đầm nện là 
K85; K92; K95 và K98; (2) Mẫu nước: mẫu BH1, 
BH3 lấy tại trung tâm bãi rác xã Bình Hòa. Mẫu nước 
sau khi thấm qua đất được phân tích ô nhiễm và so 
sánh với mẫu nước ban đầu. 
Hình 2. Mô tả mô hình lan truyền ô nhiễm 
Phương pháp mô phỏng lan truyền bằng phần 
mềm Geoslop sử dụng hai modun là SEEP/W và 
CTRAN/W. Trong đó modun SEEP/W để mô phỏng 
quá trình thấm trong đất, còn CTRAN/W để mô 
phỏng quá trình lan truyền các chất ô nhiễm. Cơ sở 
của phương pháp này được kế thừa từ nghiên cứu 
của Phạm Quang Hưng (2011) [1].[8], phương pháp 
này cũng được áp dụng trong một số nghiên cứu 
khác như trong tài liệu tham khảo từ [1].[9]-[1].[16]. 
3. Kết quả 
3.1 Đặc điểm nền đất bãi rác 
Hình 3 và bảng 2 trình bày kết quả độ hạt nền 
đất của mẫu lớp đáy các bãi rác khu vực nghiên 
cứu xã Hồng Thuận, Giao Hương, Giao Thiện, Bình 
Hòa, Giao Hà. Trong khu vực nghiên cứu, loại đất 
chủ yếu là sét nhỏ lẫn bụi hữu cơ (CL) có thành 
phần hạt mịn lớn (từ 85 đến 98 %), thấp nhất ở xã 
Hồng Thuận (85%) và đạt cao nhất ở xã Bình Hòa 
(98 %). Dung trọng tự nhiên từ 1.89 đến 1,96 g/cm3, 
cao nhất tại xã Hồng Thuận. Độ ẩm của đất cao, từ 
30 đến 35 %. Độ sệt dao động từ 0,3 đến 1,4. Như 
vậy đất tại khu vực nghiên cứu có trạng thái từ nhão 
đến dẻo cứng. 
 Hệ số thấm dao động từ 10-6 đến 10-5 cm/s. 
Trong khi đó, theo tiêu chuẩn TCXDVN 261:2001 
hệ số thấm tối đa là 10-7 cm/s. Vậy hệ số thấm của 
các bãi rác chưa đạt chuẩn. 
Hình 3. Biểu đồ độ hạt các mẫu đất 
Bảng 2. Tính chất cơ lý của đất (phân loại đất theo bảng phân loại USCS) 
Kí hiệu mẫu GT01 GT02 GT03 GT04 GT05 
Vị trí lấy mẫu 
Tính chất 
Hồng 
Thuận 
Giao 
Hương Giao Thiện Bình Hòa Giao Hà 
Thành 
phần hạt 
(%) kích 
1 – 5 0 0 0 0 0 
0,5 – 1 0 0 0 0 0 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 39 
Kí hiệu mẫu GT01 GT02 GT03 GT04 GT05 
Vị trí lấy mẫu 
Tính chất 
Hồng 
Thuận 
Giao 
Hương Giao Thiện Bình Hòa Giao Hà 
thước hạt 
(mm) 
0,25 – 0,5 0,12 0,23 0,31 0,16 0,27 
0,1 – 0,25 2,74 1,16 2,87 0,34 1,00 
0,074 – 0,1 12,64 3.58 1,27 1,10 1,92 
0.074 – 0,002 43,00 63,73 58,35 58,4 60,5 
 <0,002 41,5 31,3 37,2 40 36,3 
Dung trọng tự nhiên γ (g/cm3) 1,96 1,89 1,95 1,92 1,92 
Dung trọng khô γk (g/cm3) 1,5 1,4 1,5 1,4 1,4 
Khối lượng riêng 
γs (g/cm3) 2,673 2,675 2,677 2,674 2,672 
Độ ẩm ω (%) 30,8 34,8 29,8 32,8 33,1 
Giới hạn dẻo WP (%) 21 24,7 25,9 22,9 22,8 
Giới hạn chảy WL (%) 28 40,5 37,4 33,4 32,7 
Chỉ số dẻo IP (%) 7 15,3 11,5 10,5 9,9 
Độ sệt B 1,4 0,66 0,34 0,94 1,04 
Hệ số thấm K (cm/s) 1,4x10-5 8,28x10-6 6,17x10-6 4,05x10-6 5,43x10-6 
Phân loại CL – ML CL OL CL CL 
3.2 Chất lượng môi trường của nước xung 
quanh bãi rác 
Kết quả phân tích nước thể hiện trong bảng 3, 
từ đó có thể đánh giá chất lượng nước như sau: 
- So với quy chuẩn nước mặt dùng cho mục 
đích cấp nước sinh hoạt, nồng độ BOD5 và COD 
của nước cạnh bãi rác đều vượt quá giới hạn cho 
phép. COD cao nhất ở xã Bình Hòa, gấp 2 lần so 
với quy chuẩn. Tuy nhiên, các chỉ tiêu này đều thấp 
hơn so với giới hạn cho phép trong tiêu chuẩn nước 
tưới tiêu. Như vậy nước quanh bãi rác chưa bị ảnh 
hưởng nhiều, có thể dùng trong tưới tiêu. 
- Đối với nước thải trực tiếp từ bãi rác: 
Độ pH, hàm lượng oxy hòa tan, nồng độ Cu đều 
nằm trong giới hạn cho phép. Nồng độ Cu từ 0,002 
– 0,06 mg/l, thấp hơn nhiều so với ngưỡng quy 
định. 
Nhu cầu oxy hóa học COD dao động từ 108 đến 
152 mg/l, vượt quá giới hạn cho phép, gấp 2-3 lần 
so với nước sinh hoạt. Cao nhất ở xã Bình Hòa. 
Nồng độ BOD5 từ 40 đến 61 mg/l, vượt ngưỡng 
gấp 2–10 lần so với tiêu chuẩn nước mặt ở các xã. 
So với quy chuẩn cho nước thải bãi chôn lấp rác, 
nồng độ BOD5 vượt ngưỡng ở các xã Giao Hương, 
Bình Hòa, Giao Hà. Tuy nhiên mức độ ô nhiễm 
không trầm trọng so với tiêu chuẩn. 
Hàm lượng chì dao động từ 0,007 đến 0,74 
mg/l. Tại các xã Hồng Thuận, Giao Thiện, Bình Hòa 
nồng độ Pb cao hơn rất nhiều so với giới hạn cho 
phép, gấp 5-14 lần so với tiêu chuẩn nước tưới tiêu, 
gấp 10-37 lần so với tiêu chuẩn nước sinh hoạt. 
Cao nhất ở xã Bình Hòa. 
Nồng độ cadimi khá đồng nhất dao động từ 
0,016 đến 0,028 mg/l, trung bình 0,022 mg/l, cao 
hơn gấp 2 lần so với tiêu chuẩn nước tưới tiêu, gấp 
4 lần so với tiêu chuẩn nước sinh hoạt. 
Hàm lượng kẽm dao động trong khoảng 0,085 
đến 3,9 mg/l, thấp nhất ở xã Giao Hương. Nồng độ 
cao nhất và vượt ngưỡng ở xã Hồng Thuận, cao 
hơn 1,9 lần so với tiêu chuẩn cho nước tưới tiêu, 
gấp 4 lần so với tiêu chuẩn nước sinh hoạt. 
Như vậy, chất ô nhiễm ở các bãi rác chủ yếu là 
chì, cadimi và kẽm. Đặc biệt là chì. Những chất này 
nếu lan truyền xuống nước ngầm sẽ gây ảnh hưởng 
không nhỏ đến sức khỏe con người. Người bị 
nhiễm độc lâu dài đối với chì có thể bị giảm trí nhớ, 
giảm khả năng hiểu, xáo trộn khả năng tổng hợp 
hemoglobin có thể dẫn đến bệnh thiếu máu. Chì 
cũng được biết là tác nhân gây ung thư phổi, dạ dày 
và u thần kinh đệm. Nhiễm độc chì có thể gây tác 
hại đối với khả năng sinh sản, gây sẩy thai, làm suy 
thoái nòi giống. Cadmium được biết gây tổn hại đối 
thận và xương ở liều lượng cao. Tất cả những bệnh 
nhân với bệnh này điều bị tổn hại thận, xương đau 
nhức trở nên giòn và dễ gãy. Hấp thụ nhiều kẽm có 
thể gây nôn, tổn hại thận, lách làm giảm khả năng 
hấp thu đồng và gây bệnh thiếu máu liên quan đến 
sự thiếu hụt đồng, gây nôn, sốt. 
Bảng 3. Kết quả phân tích mẫu nước từ nguồn thải trực tiếp 
Quy chuẩn nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT: 
A1 - Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 
A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 
B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi. 
B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp. 
Quy chuẩn nước thải của bãi chôn lấp chất thải QCVN 
25:2009/BTNMT: 
A - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 
B1 - Không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 
B2 - Không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. 
STT Vị trí lấy mẫu pH DO (mg/l) 
BOD5 
(mg/l) 
COD 
(mg/l) 
Pb 
(mg/l) 
Cu 
(mg/l) 
Cd 
(mg/l) 
Zn 
(mg/l) 
1 Bãi rác xã Hồng Thuận 9 3,22 40,4 112,4 0,500 0,002 0,028 3,884 
2 Bãi rác xã Giao Hương 8,5 3,04 60,8 94,67 0,007 0,060 0,028 0,085 
3 Bãi rác xã Giao Thiện 8 2,4 48 106,67 0,260 0,043 0,016 0,215 
4 Bãi rác xã Bình Hòa 8 2,78 53,6 152 0,740 0,041 0,025 0,620 
5 Bãi rác xã Giao Hà 8,5 3,06 57,2 108 0,007 0,019 0,026 0,225 
Quy chuẩn nước thải của 
bãi chôn lấp chất thải 
QCVN 25:2009/BTNMT 
A - - 30 50 - - - - 
B1 - - 100 400 - - - - 
B2 - - 50 300 - - - - 
Tiêu chuẩn nước tưới tiêu 
QCVN 39:2011/BTNMT 5,5 - 9 ≥ 2 - - 0,05 0,5 0,01 2,0 
Tiêu chuẩn nước mặt 
QCVN 08-
MT:2015/BTNMT 
A1 6-8,5 ≥ 6 4 10 0,02 0,1 0,005 0,5 
A2 6-8,5 ≥ 5 6 15 0,02 0,2 0,005 1,0 
B1 5,5 - 9 ≥ 4 15 30 0,05 0,5 0,01 1,5 
B2 5,5 - 9 ≥ 2 25 50 0,05 1 0,01 2 
1
40 Tạp chí K
H
C
N
 X
ây dự
ng - số 1,2/2018 
V
Ậ
T LIỆ
U
 X
Â
Y
 D
Ự
N
G
 - M
Ô
I TR
Ư
Ờ
N
G
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 41 
3.3 Ảnh hưởng của độ chặt đến sự lan truyền mức 
độ ô nhiễm dựa vào kết quả thí nghiệm trong phòng 
Vật liệu sử dụng cho thí nghiệm giảm sự lan 
truyền các chất ô nhiễm gồm mẫu đất lấy đất ruộng 
khu vực GT04 (xã Bình Hòa), có thành phần sét cao 
(thành phần hạt mịn 98%, trong đó có 40% đất sét 
và 58% đất bụi/bột): đầm ở dung trọng 1,55; 1,6; 
1,65; 1,7 g/cm3 tương ứng với hệ số nén chặt đạt 
85%; 92%; 95%; 98% độ đầm chặt cao nhất theo thí 
nghiệm đầm chặt (hình 4). 
14.18%, 
1.735g/cm3
1.56
1.60
1.64
1.68
1.72
1.76
1.80
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
D
un
g 
tro
ng
 k
hô
 (g
/c
m
3 )
Độ ẩm (%)
Hình 4. Kết quả thí nghiệm đầm nện tiêu chuẩn mẫu đất nền bãi rác Bình Hòa 
3.3.1 Kết quả phân tích sự thay đổi chất ô nhiễm khi 
thấm qua đất có độ chặt khác nhau bằng mô hình 
thí nghiệm trong phòng 
Hình 5, 6, bảng 4 trình bày kết quả thí nghiệm 
ảnh hưởng của độ chặt đến tốc hệ số thấm và sự 
thay đổi chất ô nhiễm (COD, kim loại) khi đi qua lớp 
đất đầm các dung trọng khác nhau tại 1,55; 1,6; 
1,65; 1,7 g/cm3. Hình 4 cho thấy hệ số thấm dao 
động từ 10-9 cm/s đến 6x10-7cm/s. Dung trọng mẫu 
1,55 g/cm3 có hệ số thấm lớn nhất (6x10-7 cm/s). 
Kết quả phân tích mẫu nước thu hồi được thể 
hiện trong hình 5 và bảng 5. Từ biểu đồ, có thể thấy 
được nồng độ COD biến thiên từ 45 đến 104 (mg/l), 
nồng độ kim loại từ 0.009-0.849 (mg/l). Nồng độ các 
chất ô nhiễm cao nhất khi đất có dung trọng 1.55 
(g/cm3) và thấp nhất khi đất có dung trọng 1.7 
(g/cm3). Như vậy, mối tương quan giữa nồng độ các 
chất ô nhiễm và độ chặt của đất rất chặt chẽ. Dung 
trọng càng lớn (độ chặt càng lớn) thì nồng độ các 
chất ô nhiễm càng giảm. Tuy nhiên nước thấm qua 
đất dung trọng 1,55; 1,6; 1,65 (g/cm3) có nồng độ 
COD, chì và cadimi vẫn vượt ngưỡng cho phép. 
Nồng độ kẽm và đồng đạt chuẩn so với các tiêu 
chuẩn cho nước sinh hoạt và tưới tiêu. 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
42 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 
Hình 5. Mối tương quan giữa tốc độ thấm và dung trọng của đất 
Hình 6. Mối tương quan giữa dung trọng của đất và nồng độ chất ô nhiễm 
Nước thấm qua đất có dung trọng 1,7 (g/cm3) 
đạt 98% độ chặt tiêu chuẩn, có nồng độ COD đạt 
tiêu chuẩn so với quy chuẩn nước thải của bãi chôn 
lấp chất thải, tuy nhiên vẫn vượt ngưỡng so với tiêu 
chuẩn nước mặt và nước tưới tiêu, gấp 4-10 lần. 
Nồng độ chì, đồng và kẽm đạt tiêu chuẩn cho nước 
sinh hoạt và tưới tiêu. Nồng độ cadimi vượt ngưỡng 
so với tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt. 
Bảng 4. Kết quả phân tích mẫu nước thu được (mg/l) 
STT Dung trọng khô (g/cm3) COD Pb Cu Cd Zn 
1 1,55 104 0,365 0,035 0,019 0,489 
2 1,6 86,4 0,300 0,029 0,017 0,404 
3 1,65 68 0,220 0,022 0,013 0,391 
4 1,7 45,6 0,010 0,020 0,009 0,358 
Nồng độ ban đầu 152 0,740 0,041 0,025 0,620 
Quy chuẩn nước thải của bãi chôn 
lấp chất thải QCVN 
25:2009/BTNMT 
A 50 - - - - 
B1 400 - - - - 
B2 300 - - - - 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 43 
STT Dung trọng khô (g/cm3) COD Pb Cu Cd Zn 
Tiêu chuẩn nước tưới tiêu QCVN 
39:2011/BTNMT - 0,05 0,5 0,01 2,0 
Tiêu chuẩn nước mặt QCVN 08-
MT:2015/BTNMT 
A1 10 0,02 0,1 0,005 0,5 
A2 15 0,02 0,2 0,005 1,0 
B1 30 0,05 0,5 0,01 1,5 
B2 50 0,05 1 0,01 2 
3.3.2 Kết quả phân tích sự thay đổi chất ô nhiễm khi 
thấm qua đất có độ chặt khác nhau bằng mô hình số 
Sử dụng modun SEEP/W và CTRAN/W trong 
phần mềm Geoslope để phân tích sự lan truyền chất 
ô nhiễm theo chiều sâu và theo thời gian. Cơ sở 
phân tích này đã được kế thừa theo quy trình tính 
toán của tác giả Phạm Quang Hưng (2011). Phân 
tích này áp dụng cho cùng bãi rác đã lấy đất thí 
nghiệm mô phỏng trong phòng thí nghiệm là bãi rác 
Bình Hòa. Bãi rác xã Bình hòa có diện tích 5000 m2, 
vị trí gần nhất đến khu dân cư là 800 m. Lượng rác 
phát sinh khoảng 3,5 tấn/ngày[1].[2]. Đáy bãi chứa 
rác đã được lót bằng lớp vải kỹ thuật PE chống thấm, 
được sử dụng từ năm 2012. Tuy nhiên lớp vải có 
nhiều chỗ bị rách, nước thải có thể thấm qua và gây 
ảnh hưởng đến môi trường đất, nước xung quanh. 
Đến nay bãi rác vẫn chưa được quy hoạch xây dựng 
lại và rác đổ tràn trên bề mặt đất (hình 7). 
Hình 7. Khu vực đổ rác xã Bình Hòa, Giao Thủy, Nam Định 
Do không được chôn lấp và thu gom đúng quy 
cách, nước phân hủy từ bãi rác chảy tràn xung 
quanh và ngấm xuống đất. Khu vực này do chưa có 
quy hoạch xây dựng nên hiện chưa có khảo sát chi 
tiết về địa chất công trình và địa chất thủy văn. 
Thông tin lớp đất dưới bãi rác thu thập thông qua 
khảo sát thực tế và mẫu lấy từ đào hố và khoan tay 
xuống độ sâu 5-7m xung quanh bãi rác. Với độ sâu 
này lớp đất khá đồng nhất, tính chất cơ lý đất được 
trình bày trong hình 3, bảng 2 cho mẫu GT04-Bình 
Hòa. Các tính chất đất này được sử dụng là thông 
số đầu vào cho phần phân tích trong Geoslope. 
Bảng 5. Điều kiện đầu của các tính chất cơ lý lớp đất bên dưới bãi rác 
Tính chất của đất Lớp lót bãi rác Lớp đất tự nhiên 
SEEP/W 
Đường cong độ hạt D60 = 0.0097; D10=0 D60 =0.0097; D10=0 
Độ bão hòa W=0.4 W=0.4 
Giới hạn chảy WL= 0.34 WL= 0.34 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
44 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 
Tính chất của đất Lớp lót bãi rác Lớp đất tự nhiên 
Hệ số thấm không bão hòa (tính 
theo hình 3.15) 
k = 10-7 
k = 10-5 
k = 10-9 
CTRAN/W Nồng độ chất ô nhiễm COD = 152 (mg/l) COD = 152 (mg/l) 
Bảng 5 tóm tắt một số thông số cơ bản sử dụng 
cho phân tích sự lan truyền chất COD dưới bãi rác 
Bình Hòa (mẫu GT04). Dựa vào số liệu khảo sát, 
trong phân tích trình bày giả thuyết dưới bãi rác lớp 
đất là đồng nhất và có độ sâu khá lớn để mô phỏng 
sự lan truyền COD trong cùng điều kiện và các 
trường hợp nền đất có độ chặt và hệ số thấm khác 
nhau. Các trường hợp sau đây được giả thiết sử 
dụng trong phân tích: 
‐ TH1: Bãi rác chưa được xử lý; 
‐ TH2: Bãi rác có lớp đáy dầy 1m, có hệ số thấm k 
=10-7 cm/s, hệ số đầm nện K92; 
‐ TH3: Bãi rác có lớp đáy dầy 1m, có hệ số thấm k 
=10-9 cm/s, hệ số đầm nện K98. 
Trong SEEP/W, bãi rác được mô phỏng như là 
vùng trũng (pond), biên đáy bãi rác được đặt để 
nước trong bãi rác sẽ được ngấm xuống dưới đất. 
Trong CTRAN/W, đặt biên tại đáy bãi rác có nồng 
độ biên chất ô nhiễm lớn nhất tương ứng với nguồn 
ô nhiễm, từ đó lan truyền trong tầng nước ngầm 
bên dưới bãi rác. Trong nghiên cứu này chất ô 
nhiễm lựa chọn để mô phỏng là COD. Nồng độ của 
chất ô nhiễm phân tán trong môi trường dưới đất và 
nước ngầm trong nghiên cứu này giả sử chỉ mô 
phỏng quá trình lan truyền trong đất và nước không 
bị ảnh hưởng bởi quá trình hóa học. Do đó sự phân 
tán các chất ô nhiễm sẽ phụ thuộc lớn nhất vào áp 
lực nước cấp cho nước qua ranh giới của đáy bãi 
rác. 
Kết quả trình bày trong hình 8, 9, 10 tương ứng 
với các với các trường hợp: bãi rác không có lớp lót 
(TH1), bãi rác có lớp lót có k = 10-7 cm/s (TH2) và 
bãi rác có lớp lót k = 10-9 cm/s (TH3). Kết quả cho 
thấy: 
‐ Bãi rác TH1: chất ô nhiễm ngấm xuống đất ngay 
khi có rác đổ xuống. 
‐ Bãi rác TH2: chất ô nhiễm lan truyền chậm hơn, 
sau 10 năm đất dưới bề mặt đất, chất ô nhiễm lan 
truyền xuống độ sâu 14m. 
‐ Bãi rác TH3: chất ô nhiễm không bị phát tán 
hoặc phát tán với độ sâu rất nhỏ sau 10m. 
Hình 8. TH1: Bãi rác không có lớp lót 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 45 
Hình 9. TH2: Bãi rác có lớp lót có k = 10-7 (cm/s) 
Hình 10. TH3: Bãi rác có lớp lót k = 10-9 (cm/s) 
Từ đó có thể thấy được tầm quan trọng của tính 
chất lớp đáy, với độ chặt lớn, hệ số thấm nhỏ có 
khả năng kìm hãm và ngăn chặn được các chất ô 
nhiễm. Để có được độ chặt đạt tiêu chuẩn, có thể 
sử dụng bentonite (10%), màng chống thấm HPPE, 
lưới địa kỹ thuật hoặc có thể sử dụng nền đất sẵn 
có và đạt được độ đầm chặt với hệ số nén là K98. 
KẾT LUẬN 
Từ kết quả nghiên cứu đáy các bãi rác cho thấy 
hầu hết các bãi rác chưa được xây dựng đúng tiêu 
chuẩn. Hệ số thấm của nền đất dưới các bãi rác 
khoảng 10-6 đến 10-4 cm/s chưa đạt yêu cầu kỹ 
thuật. Hầu hết các bãi rác đều gây ô nhiễm môi 
trường nước xung quanh và vượt ngưỡng yêu cầu 
so với quy chuẩn nước thải của bãi chôn lấp chất 
thải 
Mô hình lan truyền bằng thực nghiệm và 
Geoslope đều cho thấy tầm quan trọng của lớp đáy 
bãi rác, với độ chặt lớn, hệ số thấm nhỏ có khả 
năng kìm hãm và ngăn chặn được các chất ô 
nhiễm. Tuy nhiên nước thấm qua đất dung trọng 
1,55 (g/cm3); 1,6 (g/cm3); 1,65 (g/cm3) có nồng độ 
COD, chì và cadimi vẫn vượt ngưỡng cho phép. 
Nước thấm qua đất có dung trọng 1,7 (g/cm3), đạt 
98% độ chặt tiêu chuẩn có nồng độ COD đạt tiêu 
chuẩn so với quy chuẩn nước thải của bãi chôn lấp 
chất thải, tuy nhiên vẫn vượt ngưỡng so với tiêu 
chuẩn nước mặt và nước tưới tiêu, gấp 4-10 lần. 
Nồng độ chì, đồng và kẽm đạt tiêu chuẩn cho nước 
sinh hoạt và tưới tiêu. Nồng độ cadimi vượt ngưỡng 
so với tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt. 
Kết quả mô phỏng sự lan truyền chất ô nhiễm 
theo chiều sâu dưới đáy bãi rác bằng Geoslope cho 
thấy với nền đất được đầm chặt đạt hệ số nén K98, 
hệ số thấm đạt khoảng k = 10-9 cm/s: thì chất ô 
nhiễm không bị phát tán hoặc phát tán với độ sâu 
rất nhỏ dưới 10m. 
VẬT LIỆU XÂY DỰNG - MÔI TRƯỜNG 
46 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1,2/2018 
Để đảm bảo ngăn chặn sự lan truyền chất ô 
nhiệm nền đất tự nhiên ở GT04 (Bình Hòa), nền đất 
khu vực này phải được đầm chặt đạt hệ số nén là 
K98. Ngoài ra có thể sử dụng bentonite (10%), 
màng chống thấm HPPE, lưới địa kỹ thuật dưới đáy 
bãi rác. Nghiên cứu này cũng kiến nghị các cấp 
chính quyền nên quan tâm đến việc xây dựng bãi 
rác theo đúng quy chuẩn, đảm bảo an toàn vệ sinh 
cho khu vực nông thôn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Phòng Tài nguyên và môi trường huyện Giao Thủy 
(2012), Báo cáo Thực trạng môi trường và công tác 
quản lý sau một năm thực hiện Đề án của UBND 
huyện về xử lý rác thải sinh hoạt trên địa bàn huyện 
đến năm 2015, Nam Định. 
[2]. Phòng Tài nguyên và môi trường huyện Giao Thủy 
(2012), Báo cáo Tình hình quản lý chất thải rắn tại các 
xã, thị trấn trên địa bàn huyện Giao Thủy, Nam Định. 
[3]. Phòng Tài nguyên và môi trường huyện Giao Thủy 
(2012), Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội huyện Giao 
Thủy, Nam Định. 
[4]. Công ty Tư vấn xây dựng Công nghiệp và Đô thị Việt 
Nam (2001), Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 
261:2001 – Bãi chôn lấp chất thải rắn – Tiêu chuẩn 
thiết kế, Bộ Xây dựng, Hà Nội. 
[5]. Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ 
Pháp chế (2015), QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy 
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt, Bộ 
tài nguyên và Môi trường, Hà Nội. 
[6]. Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ 
Pháp chế (2009), QCVN 25:2009/BTNMT – Quy 
chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải của bãi chôn lấp 
chất thải rắn, Bộ tài nguyên và Môi trường, Hà Nội. 
[7]. Tổng cục Môi trường, Vụ Khoa học và Công nghệ, Vụ 
Pháp chế (2011), QCVN 39:2011/BTNMT – Quy 
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dùng cho 
tưới tiêu, Bộ tài nguyên và Môi trường, Hà Nội. 
[8]. Phạm Quang Hưng (2011), “Tính toán lan truyền của 
chất ô nhiễm trong đất với điều kiện Việt Nam”, Tạp chí 
Khoa học công nghệ xây dựng, số 9/5-2011, Hà Nội. 
[9]. Phan Thành Bắc (2012), Mô phỏng quá trình lan 
truyền vật chất ô nhiễm dưới tác động của các yếu tố 
động lực tại vịnh cam ranh bằng mô hình số, trường 
Đại học Khoa học tự nhiên, Hà Nội. 
[10]. Phạm Ngọc Dũng, Bùi Tá Long (2008), Tính toán mô 
phỏng lan truyền chất sử dụng phần mềm ANSYS, Hà 
Nội. 
[11]. Nguyễn Thùy Dương (2012), Nghiên cứu sinh thái 
cảnh quan huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định cho phát 
triển bền vững nông-lâm nghiệp và du lịch, luận văn 
thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội. 
[12]. Lê Đức (2004), Một số phương pháp phân tích môi 
trường, Nhà Xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội. 
[13]. Cao Thu Trang và nnk (2014), Mô phỏng lan truyền 
chất ô nhiễm khu vực phá Tam Giang - Cầu Hai, Thừa 
Thiên-Huế bằng mô hình Delft-3D, Huế. 
[14]. Ngô Thị Ngọc Tuyền (2014), Ứng dụng mô hình Mike 
11 đánh giá chất lượng nước trên lưu vực hạ lưu sông 
Đồng Nai, Tp.Hồ Chí Minh. 
[15]. R.T.K. Ariyawansha và nnk (2010), “Open Dump 
Simulation for Estimation of Pollution Levels in Wet 
Tropical Climates”, Sri Lanka. 
[16]. Ernest Hodgson, Patricia E, Levi (2000), Modern 
Toxicology, 2
nd 
Edition, McGraw Hill. 
Ngày nhận bài: 4/7/2018. 
Ngày nhận bài sửa lần cuối:13/7/2018.